L'engagement de Corinne Lepage débute en 1978, lorsqu'elle fonde avec son mari le premier cabinet d'avocats spécialisé dans le droit de l'environnement, et prend en main l'affaire de l'Amoco Cadiz, un pétrolier américain responsable d'une immense marée noire polluant les côtes bretonnes. Le cabinet Huglo-Lepage obtiendra gain de cause, créant une première mondiale : la reconnaissance de la responsabilité des pollueurs face aux victimes de pollutions.
Elle travaille ensuite sur de nombreux dossiers concernant l'environnement au côté d'associations, de collectivités locales, ou d'entreprises : l'affaire Erika, l'affaire de la pollution du Rhin par les mines de potasse d'Alsace ou encore sur des dossiers concernant le nucléaire (Cattenom, la Hague, Fessenheim).
Corinne Lepage exerce son activité de défense des intérêts écologiques en s'impliquant dans de nombreuses associations: elle est ainsi co-fondatrice, avec Michèle Rivasi, de l' Observatoire de vigilance et d'alerte écologique (oVALE) et dirige le CRIIGEN, comité scientifique très en pointe sur les risques environnementaux et sanitaires liés à la diffusion des OGM.
Elle mène parallèlement une carrière politique : en 1995, elle devient ministre de l'Environnement. De ses deux années au ministère, elle écrira un livre dont le titre est explicite : On ne peut rien faire, Madame le ministre.
Corinne Lepage déclare ne s'être jamais considérée comme « une femme de droite » mais avoir toujours voulu mener
« une politique pragmatique et écologique ». En 1996, elle crée le club de réflexion politique « Cap 21 » (Citoyenneté, action, participation pour le XXI e siècle) qui « se reconnaît dans le réformisme écologique que devient en 2000 un parti politique ».
De sa participation à « Génération écologie » en 1990 jusqu'à la création de son club de réflexion Terre démocrate en 2009, elle affiche une volonté de « transcender les clivages politiques » et de dépasser l'opposition traditionnelle droite/gauche afin de « rassembler au-delà des couleurs politiques, sur l'écologie ».